4.3 动能 动能定理 教案 高中物理新教科版必修第二册（2022-2023学年）

/index4.3动能动能定理教学目标：通过实例分析，建构动能的概念，理解功能对建构能量概念的作用；引导学生推导动能的表达式和动能定理，学习建构物理模型，培养和提高学生的科学思维；通过分析综合、推理论证做功与动能变化的关系，提高学生的科学探究能力；联系生活中的实例，如汽车行驶的安全问题，认识科学、社会和技术之间的关系，培养学生的科学态度与社会责任意识。教学重点：动能的概念；动能定理及应用。教学难点：动能定理的理解及应用教学方法：通过分析实例，激发学生的兴趣，引导学生思考影响动能大小的因素，设置问题情境，引导学生推导动能表达式和动能定理的表达式。课时安排：2课时情境引入：用图片展示被击打出的乒乓球、射出的子弹、上升的热气球，等等，力对这些物体都做了功，这些物体都具有能量。提出问题：这些物体的能量有什么特点？它们与做功有什么关系？新课教学：动能概念：物体由于运动而具有的能量叫动能。回顾：在初中物理学习时，物体的动能大小与哪些因素有关？【思考问题】如图，一个质量为、初速度为的物体在水平桌面上运动，因受摩擦力的作用，运动一段位移后静止。请求出物体克服摩擦力做了多少功？物体的初始动能是多少？选取运动方向为正方向，根据牛顿第二定律得：根据运动学公式得：摩擦力对物体做的功为：即物体克服摩擦力做的功为：动能表达式：单位：动能与参考系有关，是描述物体运动状态的物理量。动能是标量，与速度的方向无关。【讨论与交流】（1）如果物体的速度发生了变化，其动能是不是一定会发生变化？反之，如果物体的动能发生了变化，其速度是不是一定会发生变化？为什么？（2）一辆匀速行驶的汽车里坐着一名乘客，他与汽车保持相对静止。那么，这么乘客的动能是否为零？动能定理【思考问题】（1）在上面的物体做匀减速直线运动过程中，物体动能的变化是多少？与摩擦力做的功有什么关系？（2）如图，一个质量为的物体在恒力的作用下，以速度开始沿水平面运动。经过位移后，速度增加到。已知物体与水平面的摩擦力恒为，请求出合力对物体做了多少功？与物体动能的变化有什么关系？选取初速度方向为正方向，根据牛顿第二定律得：根据运动学公式得：合力对物体做的功为：内容：合力对物体所做的功等于物体动能的变化量。表达式：（或）物理意义：是一个物体的功能关系，即合外力对物体所做的功是物体动能变化的量度。4、适用范围：既适用于恒力作用过程，也适用于变力作用过程；既适用于物体做直线运动的情况，也适用于物体做曲线运动的情况。【讨论与交流】动能定理为我们计算力所做的功提供了新的方法。用计算功和用计算功有什么不同？动能定理的应用例题：为了交通安全，在公路上行驶的汽车应保持必要的间距。已知某高速搞了的最高限速，假设前车突然停止，后车司机从发现情况到进行制动操作，汽车通过的位移，制动时汽车所受的阻力为汽车所受重力的0.5倍，则该高速公路上汽车间的安全距离至少应为多大？（）【思考问题】请用牛顿第二定律和匀变速直线运动公式解答例题。并将两种方法进行比较，谈谈自己的体会。练习1：如图所示，C919客机是我国首款按照最新国际适航标准研制的干线民用飞机。某一C919客机最大起飞质量约为kg，起飞时先从静止开始滑行，当滑行1200m时，达到起飞速度288km/h.在此过程中如果飞机受到的阻力是飞机重力的0.02倍.求此过程中飞机发动机的牵引力所做的功。（）练习2：一个质量为5kg的小球，从离沙面5m的位置从静止落下，掉入沙坑中并陷入m深处，，忽略空气阻力，则小球在沙中